Chłodnia i mroźnia. Czym hale chłodnie i mroźnie wyróżniają się na tle innych hal przemysłowych?
Chłodnie i mroźnie wśród różnych typów hal przemysłowych i magazynowych zasługują na szczególną uwagę. Są to specyficzne rodzaje hal, w których kluczową rolę odgrywa temperatura, jaka musi panować w ich wnętrzu. Z tego też względu ważna jest konstrukcja tych hal, głównie pod kątem zapewnienia odpowiedniej termoizolacji, a także zastosowanie wydajnych systemów chłodzenia i wentylacji.
Spis treści
- Chłodnie a mroźnie – podstawowe różnice między halami
- Chłodnie i mroźnie – konstrukcja hali
- Instalacje chłodzące i wentylacyjne
Hale chłodnicze i mroźnie są powszechnie stosowanymi rozwiązaniami przez firmy z szeroko rozumianej branży spożywczej. Służą do przechowywania (także długoterminowego) zarówno nieprzetworzonych produktów, jak i gotowych przetworów, ale również innego asortymentu, który wymaga tego typu specjalnych warunków. Żeby zapewnić im właściwą świeżość i jakość, a więc możliwość do spożycia w dłuższym okresie, konieczne jest przestrzeganie odpowiednich warunków i technologii przechowywania żywności. Hale do składowania produktów spożywczych muszą zapewniać więc nie tylko optymalną temperaturę, ale również odpowiedni mikroklimat wewnątrz. Dlatego też niezwykle istotne jest zachowanie właściwego poziomu szczelności i izolacji hali przez cały okres jej eksploatacji.
Chłodnie a mroźnie – podstawowe różnice między halami
Jak sugerują już same nazwy obu rodzajów hal, chłodnie służą do chłodzenia przechowywanych produktów, zaś mroźnie do ich mrożenia. Dlatego też podstawowa różnica sprowadza się do temperatur, jakie panują w tych halach. W zależności od przeznaczenia, w chłodniach temperatura oscyluje najczęściej wokół 0°C (do ok. +5°C), natomiast w mroźniach utrzymuje się poniżej –20°C (w mroźniach głębokiego mrożenia mogą utrzymywać się temperatury nawet poniżej –30°C). Naturalnie są też dostępne rozwiązania, w których panują pośrednie temperatury.
Konieczność zapewnienia różnych temperatur wymusza również stosowanie odpowiednich technologii konstrukcyjnych. Generalnie mroźnie muszą charakteryzować się większą grubością izolacji ścian, sufitu i posadzki.
Hale chłodnicze bardzo często funkcjonują jako samodzielne obiekty, ale również jako wyodrębnione części innych hal. Mroźnie natomiast zawsze są częścią chłodni.
Chłodnie i mroźnie – konstrukcja hali
Odpowiednia konstrukcja hali jest niezbędna, żeby chłodnia lub mroźnia w pełni mogła realizować swoje cele. Bardzo trudne, a często wręcz niemożliwe jest dostosowanie hali, która wcześniej pełniła inną funkcję, do wymagań stawianych chłodniom lub mroźniom. Sama instalacja chłodząca to za mało, żeby zapewnić w hali niezbędną temperaturę. Istotne są także odpowiednie uszczelnienia czy izolacje (nawet jeśli w chłodniach będą utrzymywane dodatnie temperatury). Co istotne, izolację zawsze powinno się wykonać na całym obwodzie hali, żeby uniknąć powstawania mostków termicznych. W przypadku mroźni do ujemnych temperatur dostosowane powinny być też fundamenty oraz posadzki. Brak odpowiedniej izolacji może bowiem doprowadzić do przemarzania gruntu i w efekcie pęknięć i uszkodzenia posadzki, a nawet fundamentu hali. Żeby temu zapobiec, konieczne może być zainstalowanie systemu ogrzewania podłoża.
Chłodnie i mroźnie najczęściej są halami o ramowej konstrukcji stalowej z obudową z płyt warstwowych o niskim współczynniku przenikania ciepła. Szkieletowa konstrukcja nośna (w systemie kratownic lub blachownic) jest stosunkowo lekka, a jednocześnie wytrzymała. Żeby uniknąć problemów z korozją, niezbędne jest pokrycie konstrukcji odpowiednimi środkami antykorozyjnymi. Jednocześnie ważne, żeby wykorzystane farby były dobrane pod kątem przechowywanych produktów spożywczych.
Kluczowa dla zapewnienia właściwej izolacji cieplnej hali jest obudowa ścian czy sufitu, do której najczęściej stosuje się obecnie płyty warstwowe o odpowiednio dobranej grubości. Zewnętrzne powierzchnie płyt wykonane są z reguły z blachy stalowej (rzadziej z aluminium czy miedzi). W halach o większym zagrożeniu korozyjnym zaleca się stosowanie stali ocynkowanej lub dodatkowych powłok wykonanych z tworzyw sztucznych (np. z PVC, poliestru lub poliuretanu). Natomiast wnętrza płyt warstwowych (rdzeń) wypełnione są materiałem termoizolacyjnym. Rolę tę mogą pełnić pianki poliuretanowej (PUR) lub poliizocyjanuranowej (PIR), wełna mineralna bądź zagęszczony styropian. Liczy się także sposób montażu i łączenia tych płyt, od którego w dużej mierze zależy zachowanie odpowiedniego poziomu izolacji.
Projektując halę pod kątem wykorzystania jej jako chłodni lub mroźni, istotne jest również zaplanowanie specjalistycznych drzwi czy bram, które są potencjalnym miejscem występowania nieszczelności. W przypadku mroźni zaleca się, żeby drzwi miały podgrzewaną ościeżnicę – jest to istotne zabezpieczenie przed ich przymarzaniem.
Dużo bardziej wymagająca jest budowa hali chłodniczej, a zwłaszcza mroźni, których ściany są zarazem ścianami zewnętrznymi danego budynku. Izolacja termiczna ma bowiem dużo trudniejsze zadanie, gdy różnica temperatur między wnętrzem a otoczeniem sięga 50°C albo i więcej. Pomocne może być wówczas stosowanie odpowiednich kolorów płyt warstwowych. Ciemne kolory mają bowiem to do siebie, że absorbują światło znacznie silniej niż jasne barwy. W upalne dni temperatura ścian zewnętrznych będzie więc rosła znacznie szybciej. W zależności od użytego koloru ciemne barwy mogą nagrzewać się aż do +80°C, podczas gdy temperatura ścian pokryta jasną okładziną w tych samych warunkach będzie o kilkadziesiąt stopni niższa. Niepoprawnie zbudowana chłodnia, a zwłaszcza mroźnia będzie pochłaniać dużo więcej energii, a agregaty chłodzące będą narażone na częstsze awarie.
Rozwiązaniem w sytuacjach, w których mroźnie lub chłodnie nie znajdują się wewnątrz hali magazynowej, jest budowa znacznie tańszej hali namiotowej. Naturalnie trzeba pamiętać, że sama hala namiotowa nie będzie pełnić funkcji mroźni czy nawet chłodni, co najwyżej ich obudowę lub zadaszenie. W przypadku wykorzystania hali namiotowej powinna ona mieć również izolowane poszycia ścian, odpowiednią wentylację.
Przeczytaj także:
- Jak oszczędzać energię w firmie? Czym jest overcooling a czym overheating?
- CoolStream – efektywny energetycznie system chłodzenia hal przemysłowych
- Co to jest system RCP czyli jak rejestrować czas pracy?
Instalacje chłodzące i wentylacyjne
Drugim najważniejszym elementem hal chłodniczych i mroźni, oprócz odpowiedniej konstrukcji hal, są instalacje chłodnicze i wentylacyjne. Za utrzymanie niskiej temperatury wewnątrz hal odpowiada instalacja chłodząca, na którą składają się agregat (agregaty) chłodniczy, sprężarki ze skraplaczami, odpowiednio rozprowadzone po hali przewody i krążący w nich czynnik chłodniczy. Rozmiar i rodzaj systemów chłodzących powinien być dopasowany do konkretnych potrzeb, czyli przede wszystkim wymaganej temperatury wewnątrz hali i jej wielkości.
W niedużych chłodniach i mroźniach wystarczy zastosowanie tzw. monobloków, czyli kompaktowego rozwiązania, w którym wszystkie elementy układu chłodniczego znajdują się w jednej obudowie. W przypadku dużych obiektów niezbędne będzie zastosowanie większej instalacji z układem zewnętrznych sprężarek ze skraplaczami, parownikami i wentylatorami, które odpowiadają za prawidłowy obieg powietrza w hali. Przy takich instalacjach chłodzących niezbędny jest również system sterujący, który pozwoli na bieżąco monitorować i regulować temperaturą w hali.
Oprócz instalacji chłodzącej w określonych przypadkach ważną rolę do odegrania w chłodniach ma także odpowiednio zaprojektowana wentylacja, która odpowiada m.in. za odprowadzenie wilgoci. Naturalnie można zastosować wentylatory, ale idealnym rozwiązaniem jest takie zaprojektowanie hali, żeby zapewnić optymalną wymianę powietrza.
Przy projektowaniu chłodni i mroźni istotne są również takie elementy, jak regulatory temperatury oraz czujniki, które na bieżąco monitorują parametry pracy chłodni (m.in. czujniki temperatury, wilgotności, ewentualnie mierzące stężenie innych gazów). Bezpieczeństwo pracy mogą dodatkowo zapewnić czujniki obecności ludzi.
Żeby hala mogła funkcjonować jako chłodnia lub mroźnia musi spełniać wiele różnych kryteriów. Już na etapie planowania budowy takiej hali należy więc uwzględnić wszystkie ewentualne funkcjonalności. Z racji tego, że są to obiekty o wysokim poziomie energochłonności, warto np. rozważyć kwestię instalacji fotowoltaicznej. Jeśli panele takiej instalacji miałyby znajdować się na dachu hali, wówczas już na etapie projektowania należy uwzględnić odpowiednią wytrzymałość jej elementów konstrukcyjnych.
